История планеты Земля уже насчитывает примерно 7 млрд лет. За это время наш общий дом претерпел значительные изменения, что явилось следствием изменения периодов. в хронологическом порядке раскрывают всю историю планеты с самого ее появления до наших дней.
Геологическая хронология
История Земли, представленная в виде эонов, групп, периодов и эпох являет собой определенную сгруппированную хронологию. На первых международных конгрессах геологии была выработана особая хронологическая шкала, которая представляла периодизацию Земли. В последующем эта шкала пополнялась новой информацией и изменялась, в итоге сейчас в ней отражены все геологические периоды в хронологическом порядке.
Самыми крупными подразделениями в этой шкале являются эонотемы, эры и периоды.
Формирование Земли
Геологические периоды Земли в хронологическом порядке начинают свою историю именно с формирования планеты. Ученые пришли к выводу о том, что Земля сформировалась примерно 4,5 млрд лет назад. Сам процесс ее формирования был очень длительным и, возможно, начался еще 7 млрд лет назад из мелких космических частиц. Со временем сила тяготения росла, вместе с ней увеличивалась скорость тел, падавших на формирующуюся планету. Кинетическая энергия трансформировалась в тепло, в результате чего происходило постепенное нагревание Земли.
Ядро Земли, по предположениям ученых, было сформировано за несколько сотен миллионов лет, после чего началось постепенное остывание планеты. В настоящее время в расплавленном ядре содержится 30 % массы Земли. Развитие других оболочек планеты, по мнению ученых, не закончено до сих пор.
Докембрийский эон
В геохронологии Земли первый эон имеет название докембрий. Он охватывает время 4,5 млрд - 600 млн лет назад. То есть львиная доля истории планеты охватывается первым. Однако этот эон делят еще на три - катархей, архей, протерозой. Причем часто первый из них выделяется в самостоятельный эон.
В это время произошло образование суши и воды. Все это происходило во время активной вулканической деятельности на протяжении почти всего эона. Щиты всех континентов были образованы в докембрии, однако следы жизни встречаются очень редко.
Катархейский эон
Начало истории Земли - полмиллиарда лет ее существования в науке названо катархеем. Верхняя граница этого эона находится на отметке 4 млрд лет назад.
Популярная литература рисует нам катархей как время активных вулканических и геотермальных изменений на поверхности Земли. Однако на самом деле это не соответствует действительности.
Катархейский эон - время, когда вулканическая активность не проявлялась, а поверхность Земли представляла собой холодную неприветливую пустыню. Хотя достаточно часто происходили землетрясения, которые сглаживали ландшафт. Поверхность выглядела, как темно-серое первичное вещество, покрытое слоем реголита. Сутки в то время составляли всего 6 часов.
Архейский эон
Второй основной эон из четырех в истории Земли продолжался около 1,5 млрд лет - 4-2,5 млрд лет назад. Тогда Земля еще не имела атмосферы, поэтому и жизни еще не было, однако в этот эон происходит появление бактерий, вследствие отсутствия кислорода они были анаэробными. В результате их деятельности сегодня мы имеем залежи природных ископаемых, таких как железо, графит, сера и никель. История термина «архей» берет свое начало в 1872 году, тогда его предложил знаменитый американский ученый Дж. Дан. Архейский эон, в отличие от предыдущего, характеризуется высокой вулканической активностью и эрозией.
Протерозойский эон
Если рассматривать геологические периоды в хронологическом порядке, следующий миллиард лет занял протерозой. Этот период также характеризуется высокой вулканической активностью и осадкообразованием, также продолжается эрозия на огромных площадях.
Происходит образование т. н. гор В настоящее время они представляют собой небольшие холмы на равнинах. Горные породы этого эона очень богаты слюдой, рудами цветных металлов и железом.
Следует отметить, что в протерозойский период появились первые живые существа - простейшие микроорганизмы, водоросли и грибы. А к концу эона появляются черви, морские беспозвоночные, моллюски.
Фанерозойский эон
Все геологические периоды в хронологическом порядке можно разделить на два типа - явные и скрытые. Фанерозой относится к явным. В это время появляется большое количество живых организмов с минеральными скелетами. Эпоха, предшествующая фанерозою, была названа скрытой потому, что следов ее практически не найдено из-за отсутствия минеральных скелетов.
Последние около 600 млн лет истории нашей планеты называются фанерозойским эоном. Самые значимые события этого эона - кембрийский взрыв, произошедший примерно 540 млн лет назад и пять самых крупных вымираний в истории планеты.
Эры докембрийского эона
Во время катархея и архея не существовало общепризнанных эр и периодов, поэтому их рассмотрение мы пропустим.
Протерозой же состоит из трех больших эр:
Палеопротерозой - т. е. древний, включающий в себя сидерий, риасийский период, орозирий и статерий. К концу этой эры концентрация кислорода в атмосфере достигла современного уровня.
Мезопротерозой - средний. Состоит из трех периодов - калимий, эктазий и стений. В эту эру водоросли и бактерии достигли наибольшего своего расцвета.
Неопротерозой - новый, состоящий из тония, криогения и эдиакария. В это время происходит образование первого суперконтинента - Родиния, однако потом плиты вновь разошлись. Самый холодный ледниковый период проходил в эру под названием мезопротерозой, во время которой замерзла большая часть планеты.
Эры фанерозойского эона
Данный эон состоит из трех больших эпох, резко отличающихся друг от друга:
Палеозой, или эра древней жизни. Началась примерно 600 млн лет назад и закончилась 230 млн лет назад. Палеозой состоит из 7 периодов:
- Кембрий (на Земле сформирован умеренный климат, ландшафт низменный, в этот период происходит зарождение всех современных типов животных).
- Ордовик (климат на всей планете достаточно теплый, даже в Антарктиде, при этом суша значительно погружается. Происходит появление первых рыб).
- Силурийский период (происходит формирование больших внутриконтинентальных морей, при этом низменности становятся все засушливее из-за поднятия суши. Продолжается развитие рыб. Силурийский период отмечен появлением первых насекомых).
- Девон (появление первых земноводных и лесов).
- Нижний карбон (господство папоротникообразных, распространение акул).
- Верхний и средний карбон (появление первых пресмыкающихся).
- Пермь (большинство древних животных вымирает).
Мезозой, или время пресмыкающихся. Геологическая история состоит из трех периодов:
- Триас (вымирают семенные папоротники, господствуют голосеменные, появляются первые динозавры и млекопитающие).
- Юра (часть Европы и западная часть Америки покрыта мелководными морями, появление первых зубатых птиц).
- Мел (появление кленовых и дубовых лесов, наивысшее развитие и вымирание динозавров и зубатых птиц).
Кайнозой, или время млекопитающих. Состоит из двух периодов:
- Третичный. В начале периода хищники и копытные достигают своего рассвета, климат теплый. Происходит максимальное распространение лесов, древнейшие млекопитающие вымирают. Примерно 25 млн лет назад появляются а в эпоху плиоцена возникает человек.
- Четвертичный. Плейстоцен - крупные млекопитающие вымирают, зарождается человеческое общество, происходит 4 ледниковых периода, вымирают многие виды растений. Современная эпоха - заканчивается последний ледниковый период, постепенно климат приобретает нынешний вид. Главенство человека на всей планете.
Геологическая история нашей планеты имеет длительное и противоречивое развитие. В этом процессе было место нескольким вымираниям живых организмов, повторялись ледниковые периоды, наблюдались периоды высокой вулканической активности, были эры главенства разных организмов: от бактерий до человека. История Земли началась примерно 7 млрд лет назад, сформировалась она около 4,5 млрд лет назад и всего меньше миллиона лет назад человек перестал иметь конкурентов во всей живой природе.
Этапы развития планеты. Большое значение для географической науки имеет умение определять возраст Земли и земной коры, а также время значительных событий, произошедших в истории их развития. История развития планеты Земля делится на два этапа: планетарный и геологический.
Планетарный этап охватывает период времени от зарождения Земли как планеты и до образования земной коры. Научная гипотеза об образовании Земли (как космического тела) появилась на основе общих взглядов на зарождение других планет, входящих в состав Солнечной системы. О том, что Земля - одна из 8 планет Солнечной системы, вы знаете из курса 6 класса. Планета Земля образовалась 3,5- 5 млрд лет назад. Этот этап закончился с появлением первичных литосферы, атмосферы и гидросферы (3,7-3,8 млрд лет назад).
Геологический этап начался с момента появления первых зачатков земной коры, который и продолжается по настоящее время. В этот период образовались различные горные породы. Земная кора не раз подвергалась медленным поднятиям и опусканиям под влиянием внутренних сил. В периоды опускания территории затапливались водой и на дне откладывались осадочные породы (пески, глины и др.), а в периоды поднятия дна моря здесь возникали равнины, сложенные этими осадочными породами.
Таким образом, первоначальное строение земной коры стало изменяться. Этот процесс продолжался непрерывно. На дне морей и впадин материков накапливался осадочный слой горных пород, среди которых находились остатки растений и животных. Каждому геологическому периоду соответствуют их определенные вилы, потому что органический мир находится в постоянном развитии.
Определение возраста горных пород. Для того чтобы определить возраст Земли и представить историю ее геологического развития, используют методы относительного и абсолютного летосчисления (геохронологию).
Чтобы определить относительный возраст горных пород, необходимо знать закономерности последовательного залегания слоев осадочных горных пород разного состава. Суть их состоит в следующем: если слон осадочных горных пород залегают в ненарушенном состоянии, так, как они один за другим отлагались на дне морен, то это значит, что слой, лежащий внизу, отложился раньше, а слой, лежащий выше, образовался позднее, следовательно, он моложе.
Действительно, если не будет нижнего слоя, то ясно, что покрывающий его верхний слой не может образоваться, поэтому чем ниже расположен осадочный слой, тем больше его возраст. Самый верхний слой считается самым молодым.
В определении относительного возраста горных пород большое значение имеет изучение последовательного залегания осадочных пород разного состава и содержащихся в них окаменелых остатков животных и растительных организмов. В результате кропотливой работы ученых но определению геологического возраста горных пород и времени развития растительных и животных организмов была составлена геохронологическая таблица. Она была утверждена на II Международном геологическом конгрессе в 1881 году в Болонье. В ее основе - этапы развития жизни, выявленные палеонтологией. Эта таблица-шкала постоянно совершенствуется. Современное состояние таблицы приведено на с. 45.
Единицами шкалы являются эры. Они делятся на периоды, которые подразделяются на эпохи. Пять самых крупных из этих подразделений (эры) носят названия, связанные с характером существовавшей тогда жизни. Например, ар- хей - время ранней жизни, п[ютерозой - эра первичной жизни, палеозой - эра древней жизни, мезозой - эра средней жизни, кайнозой - эра новой жизни.
Эры подразделяются на менее длительные отрезки времени - периоды (иногда их называют системами). Названия их различны. Одни из них происходят от названий горных пород, которые наиболее характерны для этого времени (например карбоновый период в палеозое и меловой период в мезозое). Большинство периодов названо но тем местностям, в которых наиболее полно представлены отложения того или иного периода и где впервые эти отложения были охарактеризованы. Древнейший период палеозоя - кемб рийский получил название от Кембрия - древнего государства на западе Англии. Названия следующих периодов па леозоя - ордовикский и силурский - происходят от названий древних племен ордовиков и силуров, населявших территорию нынешнего Уэльса.
Чтобы различать системы геохронологической таблицы, приняты условные знаки. Геологические эры обозначаются индексами (знаками) - начальными буквами их латинских названий (например архей - AR ), а индексы периодов - первой буквой их латинских названий (например пермский Р).
Определение абсолютного возраста горных пород началось в начале XX века, после того как был открыт закон распада радиоактивных элементов. Суть его состоит в следующем. В недрах Земли находятся радиоактивные элементы, например уран. С течением времени он медленно, с постоянной скоростью, распадается на гелий и свинец. Гелий рассеивается, а свинец остается в породе. Зная скорость распада урана (из 100 г урана в течение 74 млн лет выделяется 1 г свинца), по количеству свинца, содержащегося в горной породе, можно подсчитать, сколько лет назад она образовалась.
Использование радиометрических методов позволило определять возраст многих горных пород, слагающих земную кору. Благодаря этим исследованиям удалось установить геологический и планетарный возраст Земли. На основе относительного и абсолютного методов летосчисления и была составлена геохронологическая таблица.
1. На какие этапы делится геологическая история развития Земли?
2. Какой этап развития Земли является геологическим?
3*. Как определяют относительный и абсолютный возраст горных пород?
1. Сравните по геохронологической таблице продолжительность геологических эр и периодов.
Q
Геохронологическая шкала представлена последовательностью истории Земли, подразделяющей ее на систему временных промежутков. Она отражает относительный возраст слоев осадочных пород, определенный на основе их взаимного расположения и наличия органических остатков.
История создания
Геохронологическая шкала была составлена и утверждена в 1881 г. на Международном геологическом конгрессе. Первоначально она представляла собой последовательность разделенных на эпохи периодов. Последние были объединены в эры. То есть исходная шкала включала три подразделения. Позже была введена четвертая, более крупная категория — эон. В 2004 г. Международным союзом геологических наук была утверждена разработанная Международной комиссией по стратиграфии.
В России геохронологическую шкалу, совмещенную с стратиграфической, утверждили в конце XX в. (1992 г.). При этом добавили еще более крупное подразделение — акроны.
Основные принципы
Геохронологическая шкала основана на расчленении толщи осадочных пород либо связанных с ними массивов магматических по относительному возрасту.
Его определение относится к задачам геохронологии. Для данной цели применяются методы палеонтологии и стратиграфии.
Применение
Использование геохронологической шкалы определяется тем, что она связывает геологические события в истории планеты. Ввиду этого она обширно применяется в науках геологического цикла. К тому же стратиграфическая шкала шкала является основой для составления геологических карт.
Помимо этого, геохронологическая шкала имеет большое практическое значение. Так, она используется при регионально-геологических исследованиях, направленных на выяснение тектонических особенностей территории, определение направления поисков и разведки полезных ископаемых, особенно приуроченных к пластовым месторождениям, соответствующих конкретным стратиграфическим уровням. Геологические карты, создаваемые на основе геохронологической шкалы, используются при проведении инженерно-геологических работ, экологических исследований и т. д.
| Акрон (акротема) | Эон (эонотема) | Эра (эратема) | Период (система) | Эпоха (отдел) | Завершение, лет назад | Тектонические циклы | Основные события |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fz
Фанерозой | Kz
Кайнозой | Четвертичный | Голоцен | Продолжается в наши дни | Альпийский цикл
На Земле существует всего 2 пояса. Исчезает океан Тетис. С конца неогена начинается покровное оледенение в Антарктиде. Тт.о. неоген - крупнейший геократический период Земли. Площадь континентов была больше современной. Все шельфовые зоны были частью континентов. | Вымирание многих крупных млекопитающих. | |
| Плейстоцен | 11 400 | Появление современного человека. | |||||
| Неогеновый | Плиоцен | 1,81 млн. | |||||
| Миоцен | 5,33 млн. | ||||||
| Палеогеновый | Олигоцен | 23,0 млн. | Появление первых человекообразных обезьян. | ||||
| Эоцен | 37,2 млн. | Появление первых «современных» млекопитающих. | |||||
| Палеоцен | 55,8 млн. | ||||||
| Mz
Мезозой | Меловой | 66,5 млн. | Тихоокеанский цикл
На Земле существует 1 континент, 2 океана и 3 пояса. Господство суши на Земле, Климат жаркий сухой. Раскол Гондваны полностью. | Первые плацентарные млекопитающие.Вымирание динозавров. | |||
| Юрский | 146 млн. | Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц.Расцвет динозавров. | |||||
| Триасовый | 200 млн. | Первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие. | |||||
| Pz
Палеозой | Пермский | 251 млн. | Герцингский цикл
В карбоне новый суперконтинент Ангарида, в это время уже существовали Эрия и Гондвана. Эрия + Ангарида = Лавразия Лавразия + Гондвана = Пангея Но сразу же начинается раскол (в конце Перми). В конце Перми первое великое вымирание организмов. | Вымерло около 95% всех существовавших видов. | |||
| Каменноугольный | 299 млн. | Появление деревьев и пресмыкающихся. | |||||
| Девонский | 359 млн. | Появление земноводных и споровых растений. | |||||
| S
Силурийский | 416 млн. | Каледонский цикл
На этом этапе на Земле существовало 6 древних платформ. Крупнейшая трансгрессия с max в ордовике, Гондвана остается сушей. В начале силура - оледенение. В конце каледонского этапа образовался суперконтинент Эрия. | Выход жизни на сушу: скорпионы и позже первые растения. Появление рыб. | ||||
| O
Ордовикский | 443 млн. | Заселяется пелагиаль головоногими | |||||
| E
Кембрийский | 488 млн. | Появление большого количества новых групп организмов. | |||||
| PR
Протерозой | Рифей (Неопротерозой) | Эдиакарий (устар. Венд) | 542 млн. | Байкальский цикл
Закладывается 5 геосинклинальных поясов. Образуется Тихий океан (800 млн лет назад) В конце рифея соединяются все континенты южного полушария - Гондвана. Климат повсеместно теплый, в конце рифея оледенение. Атмосфера насыщается кислородом (1% от совр. уровня) | Первые многоклеточные животные. | ||
| Криогений | 600 млн. | ||||||
| Тоний | 850 млн. | ||||||
| Поздний (Мезопротерозой) | Стений | 1,0 млрд. | |||||
| Эктазий | 1,2 млрд. | ||||||
| Калимий | 1,4 млрд. | ||||||
| Ранний (Палеопротерозой) | Статерий | 1,6 млрд. | Карельский цикл
Переворотный этап. В конце него огромные участки ЗК становятся жесткими и стабильными. Образуются настоящие платформы. | ||||
| Орозирий | 1,8 млрд. | ||||||
| Риасий | 2,05 млрд. | ||||||
| Сидерий | 2,3 млрд. | ||||||
| AR
Архей | Поздний | Неоархей | 2,5 млрд. | Беломорский цикл
Формирование настоящей континентальной ЗК. | |||
| Мезоархей | 2,8 млрд. | ||||||
| Ранний | Палеоархей | 3,2 млрд. | Соамский цикл
На Земле образуется гидросфера, которая представлена мелководными океанами, в виде островов существуют ядра протоконтинентальной коры. | ||||
| Эоархей | 3,6 млрд. | Появление примитивных одноклеточных организмов. | |||||
| 3,8 млрд. | Раннегеологический этап Происходит образование Земли в результате вращения. Начинается дифференциация вещества. Формируется базальтовая кора, но она является фантомной. | Формирование Земли 4,57 млрд. лет назад | |||||
Геохронологическая таблица
Это перечень временных подразделений или интервалов, в порядке их иерархии.
Хронометрическая шкала
Это шкала изотопного возраста, основана на радиоактивном распаде элементов, с момента их образования, до наших дней.
Акрон - временной промежуток, продолжительностью 2 млрд. лет.
Эон - промежуток длиной 1 млрд. лет.
Эра - сотни миллионов лет.
Период - десятки млн. лет
Эпоха - десятки млн. лет.
Стратиграфическая шкала
Это шкала горных пород. Представляет собой полный идеальный разрез Земной коры
См. также: Эволюция географической оболочки земли , Геохронологическая шкала (оригинал статьи).
Геологическое летосчисление и геохронологическая таблица
Большое значение для географической науки имеет умение определять возраст Земли и земной коры, а также время значительных событий, произошедших в истории их развития.
История развития планеты Земля делится на два этапа: планетарный и геологический.
Планетарный этап охватывает период времени от зарождения Земли как планеты и до образования земной коры. Научная гипотеза об образовании Земли (как космического тела) появилась на основе общих взглядов на зарождение других планет, входящих в состав Солнечной системы. О том, что Земля - одна из 9-ти планет Солнечной системы, вы знаете из курса 6-го класса. Планета Земля образовалась 4,5-4,6 млрд лет назад. Этот этап закончился с появлением первичных литосферы, атмосферы и гидросферы (3,7-3,8 млрд лет назад).
С момента появления первых зачатков земной коры начался геологический этап, который продолжается и по настоящее время. В этот период образовались различные горные породы. Земная кора не раз подвергалась медленным поднятиям и опускания под влиянием внутренних сил. В период опускания территория затапливалась водой и на дне откладывались осадочные породы (пески, глины и др.), а в периоды поднятия моря отступали и на их месте возникала равнина, сложенная этими осадочными породами.
Таким образом, первоначальное строение земной коры стало изменяться. Этот процесс продолжался непрерывно. На дне морей и впадин материков накапливался осадочный слой горных пород, среди которых можно было встретить остатки растений и животных. Каждому геологическому периоду соответствуют их отдельные виды, потому что органический мир находится в постоянном развитии.
Определение возраста горных пород. Для того чтобы определить возраст Земли и представить историю ее геологического развития, используют методы относительного и абсолютного летосчисления (геохронологию).
Чтобы определить относительный возраст горных пород необходимо знать закономерности последовательного залегания слоев осадочных горных пород разного состава. Суть их состоит в следующем: если слои осадочных горных пород залегают в ненарушенном состоянии так, как они один за другим отлагались на дне морей, то это значит, что слой, лежащий внизу, отложился раньше, а слой, лежащий выше, образовался позднее, следовательно, он моложе.
Действительно, если не будет нижнего слоя, то ясно, что накрывающий его верхний слой не может образоваться, поэтому чем ниже расположен осадочный слой, тем больше его возраст. Самый верхний слой считается самым молодым.
В определении относительного возраста горных пород большое значение имеет изучение последовательного залегания осадочных пород разного состава и содержащихся в них окаменелых остатков животных и растительных организмов В результате кропотливой работы ученых по определению геологического возраста горных пород и времени развития растительных и животных организмов была составлена геохронологическая таблица. Она была утверждена на II Международном геологическом конгрессе в 1881 году в Болонье. В ее основе этапы развития жизни, выявленные палеонтологией. Эта таблица-шкала постоянно совершенствуется. Современное состояние таблицы приведено на с. 43.
Единицами шкалы являются эры, делящиеся на периоды которые подразделяются на эпохи. Пять самых крупных из этих подразделений - эры - носят названия, связанные с характером существовавшей тогда жизни. Например, архей - время более ранней жизни, протерозой - эра первичной жизни, палеозой - эра древней жизни, мезозой - эра средней жизни, кайнозой - эра новой жизни.
Эры подразделяются на менее длительные отрезки времени - периоды. Названия их различны. Одни из них происходят от названий горных пород, которые наиболее характерны для этого времени (например, карбоновый период в палеозое и молевый период в мезозое). Большинство периодов названо по тем местностям, в которых наиболее полно развиты отложения того или иного периода и где впервые эти отложения были охарактеризованы. Древнейший период палеозоя - кембрийский - получил название от Кембрии - древнего государства на западе Англии. Названия следующих периодов палеозоя - ордовикский и силурский - происходят от названий древних племен ордовиков и силуров, населявших территорию нынешнего Уэльса.
Чтобы различать системы геохронологической таблицы, приняты условные знаки. Геологические эры обозначаются индексами (знаками) - начальными буквами их латинских названий (например, архей - AR), а индексы периодов - первой буквой их латинских названий (например, пермский - Р).
Определение абсолютного возраста горных пород началось в начале XX века, после открытия учеными закона распада радиоактивных элементов. В недрах Земли находятся радиоактивные элементы, например, уран. С течением времени он медленно, с постоянной скоростью, распадается на гелий и свинец. Гелий рассеивается, а свинец остается в породе. Зная скорость распада урана (из 100 г урана в течение 74 млн лет выделяется 1 г свинца), по количеству свинца, содержащегося в горной породе, можно подсчитать сколько лет назад она образовалась.
Использование радиометрических методов дало возможность определять возраст многих горных пород, слагающих земную кору. Благодаря этим исследованиям удалось установить геологический и планетарный возраст Земли. На основе относительного и абсолютного методов летосчисления и была составлена геохронологическая таблица.
1. На какие этапы делится геологическая история развития Земли?
2. Какой этап развития Земли является геологическим? 3.* Как определяют возраст горных пород?
4. Сравните по геохронологической таблице продолжительность геологических эр и периодов.
